CN1523407A - 液晶显示器的电源控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种具有LCD面板的LCD监视器的电源控制系统，其包括提供光到LCD面板的光源单元，产生标准低DC电流的供电单元，和用于将低DC电压转换为相对高的电压并将高电压供给到光源的高电压产生器。该电源控制系统进一步包括与供电单元耦合用于在转换的高电压被确定为异常时中断供电单元的操作的反馈控制单元。该反馈控制单元包括电缆，通过该电缆，能够由于高电压产生器产生的高电压而感应出电压，以及电源控制电路，其能够通过分析感应的电压在转换的高电压被确定为异常时中断供电单元的操作。

Description

液晶显示器的电源控制系统
相关申请的交叉引用
本发明要求在于2003年2月21日提交的韩国申请2003-11049中所要求的权益，在此引入作为参考就像在这里完全提出的一样。
技术领域
本发明涉及一种LCD(液晶显示器)监视器，特别涉及一种LCD监视器的电源控制系统。
背景技术
通常，包含在LCD监视器的液晶显示器(LCD)面板通过将液晶注入在两个薄玻璃板之间的空间中并改变玻璃板的电极的电压来显示图像。该LCD面板并不会自己产生任何光线，因此，需要一个光源来使用户能够观看在LCD面板上显示的图像。因为上述原因，一种典型的LCD监视器包括：LCD面板，提供光线到LCD面板的灯光单元，用于提供需要的电压到灯光单元上的LCD逆变电源(LIPS)单元，和用于控制LIPS系统的控制器。该LIPS单元通常采用控制电路，用于保护灯光单元免受因为灯光单元内部功率波动(电压或电流)的破坏。
控制电路直接检测供给到灯光单元的电压(通常高于600V)和电流。当控制电路探测到在灯光单元里有电压波动(或电流波动)时，它将会通过发送对应的控制信号减少或者切断供给到灯光单元的电力来保护灯光单元。但是，如上面所描述的控制电路具有一些问题。首先，控制电路被设计来保护灯光单元，而不是LIPS系统。而电压波动可能发生在LIPS系统内，而其仍然供给一正常电压到灯光单元。在这种情况下，控制电路将不能够探测到此种在LIPS系统内的电压波动。换句话说，控制电路不能够在LIPS系统的任一元件非正常操作时保护LIPS系统免受破坏。故障元件和其它与该部分连接的任意其它单元将会被严重破坏。
其次，如果LIPS系统的一个或多个元件不工作，则它们可能不会被控制电路适当地控制。因此，即使在控制电路探测到灯光单元的功率波动时，LIPS系统可能不会像在控制信号中指出的那样适当地较少或切断电源来保护灯光单元，从而造成灯光单元被更加严重的破坏。另外，上述控制电路直接检测被提供给灯光单元的电压。当异常的高电压(电压冲击)反馈到控制电路时，该电路可能被破坏。因此，需要一种能够保护灯光单元和电源本身的电源控制系统。
发明内容
因此，本发明提供一种LCD监视器的电源控制系统，其能够充分的避免因为现有技术的局限和缺点所造成的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种LCD监视器的电源控制系统，其能够不仅保护LCD监视器的灯光单元且能够保护供电到灯光单元的电源本身。
本发明的其他优点，目的和特点部分将会在接下来的描述中提出，部分将被本领域一般技术人员通过对下面内容的检查和对发明实例的学习清楚的理解。本发明的目的和其它的优点可能通过在撰写的说明书、权利要求和附图中特别指出的结构来实现和获得。
为实现这些目的和其它优点，根据在这里具体地和广泛地描述的本发明的目的，根据本发明的具有LCD面板的LCD监视器的电源控制系统，其可能包括：提供光到LCD面板的光源单元，产生标准低直流(DC)电压的供电单元，和与供电单元连接用于将DC电压转换为相对高的电压的高压产生器。该高压产生器提供高压给光源单元。该电源控制系统可能进一步包括与电源连接的用于在已转换的高电压被确定为异常时中断供电单元的操作的反馈控制器。
反馈控制单元可能包括印刷电路板(PCB)布线(PCB pattern)和电源控制电路，通过印刷电路板图形，能够由于高电压产生器产生的高电压而感应出电压，而电源控制电路与PCB布线和供电单元连接。电源控制电路可能被结合在供电单元内。该控制电路分析感应的电压以便确定已转换的高电压是否为异常。例如，该高电压可能在感应电压忽然增大或减小时或者完全没有电压通过PCB布线被感应出时被确定为异常。另外，高电压可能在感应的电压小于预先决定的电压电平时被确定为异常。一旦高电压被确定为异常，则控制电路中断供电单元的操作，不连续地供电到高电压产生器来进行保护。
上面描述的电源控制电路能包括：第一电容，其与PCB布线耦合用来在感应电压上实现AC耦合；积分电路，其耦合到第一电容，用于将AC耦合的电压通过积分来转换为DC电压；以及第一二极管，其与积分电路及电源控制电路耦合，用来输出积分的DC电压到供电单元。该控制电路可能进一步包括齐纳二极管，其与第一二极管耦合，用来在通过第一二极管输出的DC电压高于齐纳二极管的击穿电压时切断该电压。
应该理解本发明的前述的一般性描述和接下来的详细描述为示例性和说明性的，并且意在提供如权利要求所述的本发明的进一步的解释。
附图说明
附图是为了能进一步了解本发明而包含的，并且被纳入本说明书中构成本说明书的一部分，这些附图示出了本发明的实施例，并用于与本说明书一起对本发明的原理进行说明。
图1示出了根据本发明的使用反馈控制的LCD监视器的电源控制系统，以及
图2详细示出了如图1所示的反馈控制系统350。
具体实施方式
接下来将做出对本发明的优选实施例的详细说明，其实例将在附图中示出。在任何可能的情况下，相同的参考数字将在整个附图中使用来涉及相同或相近的部分。
图1示出了根据本发明的使用反馈控制的液晶显示器(LCD)监视器的电源控制系统。如图1所示的电源控制系统包括：提供光线到LCD监视器的LCD面板(没有示出)的冷阴极荧光灯(CCFL)单元100，供给所需电力到CCFL单元100的LCD逆变电源(LIPS)系统300，和主控制器200。主控制器200产生电源控制信号到LIPS系统300来将系统电源打开/关闭，并且它进一步产生亮度控制信号到LIPS系统来控制CCFL单元100的亮度。
如图1所示的LIPS系统300包括：在接收来自主控制器200的电源开启信号后产生标准DC电压的供电单元310，将标准DC电压转换为预定的DC电压的直流到直流(DC/DC)转换器320，将预定的DC电压转换为用于操作CCFL单元100所需要的相对高的电压的高电压产生器330。该LIPS系统300进一步包括：根据从主控制器200接收到的CCFL亮度控制信号控制DC/DC转换器320的输出电压电平的亮度控制器340，和通过分析因为由高电压产生器产生的电压感应的电压来探测高电压产生器330或CCFL单元100的功率波动(异常电压)的反馈控制单元350。控制单元350根据功率波动确定来控制供电单元310。
图2详细示出了如图1所示的反馈控制单元350。根据图2，反馈控制单元350包括：印刷电路板(PCB)布线或电缆，其设置在高电压产生器330或CCFL单元100附近(不是直接连接)。当高电压产生器330输出高电压到CCFL单元100时，通过PCB布线感应出对应的电压。因为该感应的电压小于高电压，控制电路可能在即使由高电压产生器330产生的高电压非常高时不会被破坏。反馈控制单元350进一步包括：在通过PCB布线产生的感应电压上实现交流(AC)耦合的第一电容C1，和用于通过积分AC耦合电压将AC耦合电压转换为DC电压的积分电路351。积分电路351可能如图2所示包括电阻R1和第二电容C2。另外，反馈控制单元350可能进一步包括输出已转换的DC电压的二极管D1，和如果从二极管D1输出的DC电压高于齐纳二极管ZD1的击穿电压(或齐纳电压)就切断该电压的齐纳二极管ZD1。此外，反馈控制单元350可能包括通过分析从二极管D1输出的感应DC电压来确定由高电压产生器330产生的电压的异常(举例来说，电压波动)的电源控制电路352。如果电源控制电路352确定了这种异常，它中断如图1所示的供电单元310的操作，并切断到DC/DC转换器320的供电。电源控制电路352可能如图2所示设置在供电单元310的外部，或作为选择的，它可能被结合在供电单元310之内。在后一种情况下，供电控制电路352可能为一种开关电源(SMPS)控制电路。
下面将对如图1和图2所示的电源控制系统的操作进行详细的描述。当连接到外部电源(没有示出)的供电单元310从主控制器200接收电源控制信号来将电源打开时，它将由外部电源提供的交流(AC)输入电压(举例来说，AC 100或220电压)转换为操作LCD监视器所需要的标准低DC电压。然后，与供电单元310连接的DC/DC转换器320将标准DC电压转换为需要的半正弦波DC电压和电流。之后，高电压产生器330将半正弦波DC电压转换为相对高的电压(举例来说，600v或者更高)，并输出高电压到CCFL单元100。此外，主控制器200输出亮度控制信号到亮度控制器340，其根据接收到的亮度控制信号控制DC/DC转换器320的输出直流电压电平。
当一电压通过如图2所示的反馈控制单元350的PCB布线被感应出时，该感应的电压被反馈到电源控制电路352。然后，控制电路352通过接收和分析感应的电压(反馈电压)来确定由高电压产生器330产生或供给到CCFL单元100的电压是否为异常(举例来说，突然的电压降低/升高或完全无电压)。例如，由高电压产生器330产生的高电压可能在通过PCB布线感应出的电压突然增加或减少时或者在完全没有电压通过PCB布线感应出时被确定为异常。此外，也有可能在感应的电压小于可能被事先设置在电源控制电路352中的预定的电压电平时被确定为异常。
高电压产生器330的输出电压的异常可能发生在CCFL单元100处在开路状态时或在供电单元310、DC/DC转换器320、和高电压产生器330没有正确的执行功能或被破坏时。当电源控制电路352探测到这种异常电压时，它通过中断供电单元310的操作和切断到DC/DC转换器320的供电来保护LIPS系统300和CCFL单元100。电源控制电路352可能设置在供电单元310的外面(外部)，并如图2所示和供电单元310连接，或者它可能设置在供电单元310内部提供。在后一种情况下，电源控制电路352可能是供电单元310的开关电源(SMPS)控制电路，它将确定高电压的异常，并将切断由供电单元310提供的供电。
换句话说，当一电压因为由高电压产生器330产生的高电压被通过如图2所示的PCB布线感应出时，然后，第一电容C1电连接到PCB布线来实现在感应的电压的AC耦合。接下来，积分电路(R1和C2)将AC耦合感应的电压转换为经过二极管D1并输出到电源控制电路352的DC电压。如果由高电压产生器330产生的高电压异常，控制电路352中断供电单元310的操作。此外，与二极管D1和供电单元310耦合的齐纳二极管允许二极管D1的输出电压如果小于击穿电压(齐纳电压)的话被输入到供电单元310。但是，如果它高于击穿电压，则切断输入到供电单元310的DC电压。
如上面所详细描述的，根据本发明的电源控制系统允许在CCFL单元100处在开路状态时或当供电单元310、DC/DC转换器320和高电压产生器330中的任一个不执行适当的功能或被破坏时中断LIPS系统300的操作，并且切断供电单元310的供电。以这种方法，对LIPS系统300的其它部分的进一步的破坏可以被大大减少。
在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所做的各种修改和变更对本领域技术人员来说是很明显的。因此，本发明意在覆盖在所附的权利要求及等效范围之内所提供的修改和变更。

Claims (21)

1.一种具有LCD面板的液晶显示器(LCD)监视器的电源控制系统，该系统包括；
光源单元，其提供光到LCD面板；
供电单元，其产生标准低直流(DC)电压；
高电压产生器，其与供电单元耦合，用于将低DC电压转换为相对高的电压，高电压产生器将高电压提供到光源单元；以及
反馈控制单元，其与供电单元耦合，用于当所转换的高电压被确定为异常时中断供电单元的操作。
2.如权利要求1所述的电源控制系统，其中所述反馈控制单元通过分析因为由高电压产生器产生的高电压感应的电压来确定所转换的高电压是否为异常。
3.如权利要求1所述的电源控制系统，其中所述反馈控制单元包括电缆，通过该电缆感应出由于高电压产生器产生的高电压的电压。
4.如权利要求3所述的电源控制系统，其中所述电缆是印刷电路板(PCB)布线。
5.如权利要求4所述的电源控制系统，其中所述反馈控制单元进一步包括与PCB布线和供电单元耦合的电源控制电路，该控制电路通过分析感应的电压在所转换的高电压被确定为异常时中断供电单元的操作。
6.如权利要求5所述的电源控制系统，其中所述转换的高电压在感应的电压突然增大或减少时或者在完全没有电压通过PCB布线被感应出时被确定为异常。
7.如权利要求5所述的电源控制系统，其中所述转换的高电压在感应的电压小于预定的电压电平时被确定为异常。
8.如权利要求5所述的电源控制系统，其中所述电源控制电路被结合在供电单元之内。
9.如权利要求8所述的电源控制系统，其中所述电源控制电路是一种开关电源(SMPS)控制电路。
10.如权利要求5所述的电源控制系统，其中所述反馈控制单元进一步包括：
第一电容，其与PCB布线耦合用于实现在感应电压上的交流(AC)耦合；
积分电路，其与第一电容耦合用于将AC耦合的电压通过积分转换为DC电压；以及
第一二极管，其与积分电路和电源控制电路耦合，用于输出积分的DC电压到供电单元。
11.如权利要求10所述的电源控制系统，其中所述积分电路包括一电阻和第二电容。
12.如权利要求10所述的电源控制系统，进一步包括齐纳二极管，其与第一二极管耦合用于当通过第一二极管输出的DC电压高于齐纳二极管的击穿电压时切断该电压。
13.如权利要求1所述的电源控制系统，其中所述光源单元是荧光灯。
14.如权利要求13所述的电源控制系统，其中所述荧光灯是冷阴极荧光灯(CCFL)。
15.一种具有LCD面板的液晶显示器(LCD)监视器的电源控制系统，该系统包括；
光源单元，其提供光到LCD面板；
供电单元，其产生标准的低直流(DC)电压；
直流到直流(DC/DC)转换器，其与供电单元耦合用于将标准DC电压转换为预定的DC电压；
高电压产生器，其与DC/DC转换器耦合用于将预定的DC电压转换为相对高的电压，该高电压产生器将高电压供给到光源单元；以及
反馈控制单元，其与供电单元耦合，用于在转换的高电压被确定为异常时中断供电单元的操作。
16.如权利要求15所述的电源控制系统，其中所述反馈控制单元包括：
印刷电路板(PCB)布线，通过该布线，由于高电压产生器产生的高电压而感应出电压；以及
电源控制电路，其与PCB布线和供电单元耦合，其中所述控制电路通过分析感应的电压在转换的高电压被确定为异常时中断供电单元的操作。
17.如权利要求16所述的电源控制系统，其中所述电源控制电路被结合在供电单元之内。
18.如权利要求17所述的电源控制系统，其中所述电源控制电路是一种开关电源(SMPS)控制电路。
19.如权利要求16所述的电源控制系统，其中所述反馈控制单元进一步包括：
第一电容，其与PCB布线耦合，用于在感应的电压上的实现交流(AC)耦合；
积分电路，其与第一电容耦合，用于将AC耦合的电压通过积分转换为DC电压；以及
第一二极管，其与积分电路和电源控制电路耦合，用于输出积分的DC电压到供电单元。
20.如权利要求19所述的电源控制系统，其中所述积分电路包括一电阻和第二电容。
21.如权利要求19所述的电源控制系统，进一步包括齐纳二极管，其与第一二极管耦合用来在第一二极管输出的DC电压高于齐纳二极管的击穿电压时切断该电压。
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Open date: 20040825